Question

在FeCl₃溶液蝕刻銅箔制造電路板的工藝中，廢液處理和資源回收的過(guò)程簡(jiǎn)述如下：

I：向廢液中投入過(guò)量鐵屑，充分反應(yīng)后分離出固體和濾液：
II：向?yàn)V液中加入一定量NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液pH，同時(shí)鼓入足量的空氣．
己知：Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38
回答下列問(wèn)題：
（1）過(guò)程I 加入鐵屑的主要作用是

 

，從固體B中分離出銅需采用的方法是

 

；
（2）過(guò)程II中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，調(diào)節(jié)溶液的pH為5，金屬離子濃度為

 

．（列式計(jì)算）
（3）FeCl₃的水溶液呈

 

性（填“酸”、“堿”、“中”），原因是

 

（用離子方程式表示），在④過(guò)程中應(yīng)如何操作

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：廢液含有氯化鐵、氯化銅，加入試劑Ⅰ為過(guò)量鐵，發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵和銅，過(guò)濾得到固體B為Cu和Fe，濾液A加入一定量NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液pH，同時(shí)鼓入足量的空氣，反應(yīng)生成氫氧化鐵，過(guò)濾得到固體D加入稀鹽酸溶解得到溶液E，通過(guò)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶過(guò)濾洗滌得到氯化鐵晶體．

解答： 解：（1）過(guò)程I 加入鐵屑的主要作用是，利用鐵和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，和銅離子反應(yīng)生成金屬銅，過(guò)濾得到固體B為Fe和Cu，加入稀鹽酸過(guò)濾得到銅；
故答案為：回收銅；加鹽酸后過(guò)濾；
（2）過(guò)程II中發(fā)生反應(yīng)是向?yàn)V液中加入一定量NaOH溶液，調(diào)節(jié)溶液pH，同時(shí)鼓入足量的空氣，氯化亞鐵和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵和空氣中的氧氣反應(yīng)生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4 Fe（OH）₃，調(diào)節(jié)溶液的pH為5，金屬離子濃度為C（Fe³⁺）=

Ksp

c3(OH-)

=4.0×10^-11；
故答案為：FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4 Fe（OH）₃；C（Fe³⁺）=

Ksp

c3(OH-)

=4.0×10^-11；
（3）FeCl₃的水溶液中鐵離子水解顯酸性，反應(yīng)的離子方程式為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，氯化鐵溶液得到氯化鐵晶體，需要防止鐵離子水解，應(yīng)在稀鹽酸或氯化氫氣流中加熱蒸發(fā)濃縮結(jié)晶過(guò)濾得到晶體；
故答案為：酸；Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺；在鹽酸溶液中或氯化氫氣流中濃縮結(jié)晶并過(guò)濾．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)分離提純的分析流程的理解應(yīng)用，掌握物質(zhì)性質(zhì)是關(guān)鍵，題目較簡(jiǎn)單．